谈文丘里阀材料及成型工艺

     文丘里风量控制在国内市场应用大约2008年左右零星出现，到2018年众多品牌、各种成型工艺和材料如雨后春笋出现，眼花缭乱。如今才是真正进入群雄逐鹿时代，以后必将集中在5-6家厂商，今天我们就从文丘里阀制作工艺和用材方面来聊聊。

    文丘里控制原理是当风吹过阻挡物时,在阻挡物的背风面上方端口附近形成相对较低气压,从而产生吸附作用并导致空气的流动。基于这一原理，文丘里阀在阀体内部设置一个锥体，锥体内部装有一个经上百万次测试的不锈钢弹簧。当感知到控制系统发生可监测范围内的风量波动时，弹簧随即产生与之相对应的微量形变，阀门前后静压降低，锥体因压力变化减小，弹簧张开，锥体从阀体内小流量位变换到大流量位，气流通过面积增大，从而加大了气流流量，阀门前后静压升高则反之。从而控制锥体在阀体内部的位置变化，使文丘里阀的气体通过的流量保持在设定值或控制系统压差保持在恒定状态，保证了文丘里阀的整个运行中，符合控制精度在±5%范围内的阀门行业规范。

     要达到5%控制精度在流道计算、阀芯设计、弹簧K值、加工精度、材料选择等都提出较高要求。我们今天主要谈一下影响文丘里阀精度成型工艺和用材。

    目前市场上文丘里阀体的选材主要有铝合金、不锈钢（分304和316L)、PP和少量碳素纤维。成型方法主要有：旋压、焊接、注塑、缠绕、气压成型几种。金属材质主要采用以下两种：

    1、旋压成型，即将金属圆筒套在模具上，通过单旋或双旋反复滚压，使筒体符合模具形状。这种加工工艺在市场上占主流，问题是冷作应力很大，易反弹造成变形，材料表面经挤压留加深纹路，我们看到产品表面相对较好是经过反复打磨而成的，但这种打磨会表面发热产生二次形变。据一家德国公司工程师测试，这种哪里不平打哪里的原始作法破坏了成型精度。这就告诉我们市场上为何有很多阀体采用铝合金材料，是因为铝材较软，易成型。同时也告诉用户并没有要涂层需求，加工方还是免费“赠送”涂层的原因，而且这种旋压加工必然有应力集中，如果每件探伤测试必有裂纹，裂纹就是材料易受腐蚀根源。我们知道文丘里曲线段的成型精度相对较高（直径公差≥0.2mm）。旋压法工艺误差可达1mm以上,根据等压力法计算，这样公差很难有精确控制。不锈钢采用旋压法相对铝合金制作精度要好点。铝合金成型容易也容易形变，在控制精度较高场不推荐铝合金材质。

     2 、分段拼焊 ，即金属板卷成不同长度筒状，分别冲压成型后再拼焊起来，如果有极高焊接工艺，焊接后无法看见拼缝，同轴度很高，也是很好的工艺品。我们见过外国公司这种工艺制作的产品，但产量低、成本高，估计国内很少有公司出高价位找这样大师制作。

    3 、注塑， 这种工艺使用PP 等塑料材料，PP成本低、精度差，模具成本高、用在蝶阀上较多，文丘里不合适。

    4、缠绕，  所用材料是碳纤维，如果发现哪家给你提供碳纤维，恰恰暴露其对文丘里阀知识欠缺，缠绕工艺几乎没有任何精度可言，使用这种工艺厂家基本不知道这条曲线公式。虽外表经打磨变得十分光亮，内表打磨难度较大粗糙无比，极不推荐。

    5、气压成型，国内很少使用这工艺，优点是成型精度较好（误差仅0.2mm)，同心度高，不产生应力集中，金属表面光亮，平整度佳，有现代工业化特征。但设备投资高，工艺很难掌握，由于制作成本高主要应用军工产品。

     南京名门楼宇设备有限公司研制的文丘里阀体已通过国家级检测中心认证，选用不锈钢（304/316）材料，采用获国家级发明专利的整体成型工艺，产品在行业中独树一帜。